Byli byste překvapeni, jak flexibilní počítače jsou. Nejen, že jsme schopni provozovat mnoho různých operačních systémů nebo dokonce více operačních systémů vedle sebe, ale můžete také provozovat operační systém v jiném. Jak, ptáte se? Prostřednictvím ničeho jiného než magického procesu virtualizace.
Virtualizace není v oblasti výpočetní techniky nic nového, ale byli byste překvapeni, jak často se používá. Dnes vám zjednodušeně vysvětlíme, co je virtualizace, jak funguje a kdy se používá.
Co je virtualizace?
Představte si, že jste se skupinou lidí v kanceláři a všichni potřebujete počítač. Vše, co je k dispozici, je jediný, velmi výkonný server. Co tedy děláš? Logika nařizuje, že střídat se na velkém serveru je špatný nápad – má mnohem více zdrojů, než kdokoli z vás potřebuje, a strávíte tam spoustu času. Místo toho je logickým postupem tyto zdroje rovnoměrně rozbít a nechat všechny používat stroj současně pomocí virtualizace.
Laicky řečeno, virtualizace je akt vytvoření simulovaného virtuálního výpočetního prostředí zároveň úroveň abstrakce jako fyzickou, což vám umožňuje používat funkce fyzického stroje v simulovaném životní prostředí. Zjednodušeně řečeno, je to v podstatě jako mít virtuální počítač uvnitř skutečného počítače a oba dělat stejné věci.
Koncept virtualizace pochází z konce 60. nebo začátku 70. let 20. století a byl považován za řešení samotného problému, který jsme představili na začátku této části. V době, kdy bylo téměř nemyslitelné dát každému ve společnosti vlastní počítač, IBM přemýšlela o způsobech, jak sdílet zdroje sálových systémů mezi více lidí a virtualizace k tomu byla příjemným přístupem, přičemž jedním z prvních úspěšných použití virtualizace byl IBM CP/CMS, poprvé spuštěný v roce 1968.
Od té doby nabyla virtualizace jiných tvarů a forem a stojí za mnoha věcmi, které dnes na našich počítačích děláme, i když nepočítáme ty samozřejmé.
Jak virtualizace funguje?
Většina implementací virtualizace je poměrně přímočará. Virtualizační software používá hypervizor, který pomáhá spouštět věci uvnitř virtualizovaného stroje. Pokud to slovo neznáte hypervizor, je to v podstatě kus softwaru, který alokuje zdroje z hostitelského počítače, jako je určený počet jader, systém paměti nebo úložiště a používá to ke spuštění simulovaného počítače nahoře, který často poběží jako jakýkoli jiný proces uvnitř a PC.
Počítače často přijdou s něčím, co se nazývá "hardwarově podporovaná virtualizace." Například na počítačích Intel jej najdete jako Intel VT-x nebo "Virtualizační technologie", zatímco na systémech AMD místo toho najdete „AMD-V“ nebo „AMD Virtualizace“. Oba umožňují virtualizačnímu softwaru běžet rychleji a více přesně.
Pomocí virtualizace mohou uživatelé buď spustit samostatnou instanci operačního systému, který již používají, nebo spustit úplně jiný operační systém než ten, který používají, pokud je kompatibilní s hardwarem, který již používáte použitím. Tato poslední část je důležitá pro definici samotné virtualizace, jak uvidíte.
K čemu slouží virtualizace?
Nejběžnější použití virtualizace je na virtuálních strojích. Pomocí softwaru jako VMware nebo VirtualboxUživatelé mohou vytvářet virtuální instance simulovaných počítačů uvnitř svých počítačů a nechat je běžet jako uzavřené instance, což jim umožňuje buď vytvořit další instanci operačního systému, na kterém běží, nebo úplně spustit jiný.
Je to skvělý způsob, jak používat jiné operační systémy, aniž byste museli používat jiný počítač nebo skutečně přepínat operační systémy, a pokud hrajete karty správně a alokovat dostatek zdrojů virtuálnímu počítači, pravděpodobně si ani nevšimnete velkého rozdílu ve srovnání s nativním stroj.
V poslední době se však objevily zajímavější případy použití virtualizace, zejména pokud používáte Windows.
Za prvé, pokud používáte Windows 11, pravděpodobně jste slyšeli o „subsystému“ nebo jej dokonce používali. Konkrétně jde o Windows Subsystem for Linux (WSL) a Windows Subsystem for Android (WSA).
Váš počítač to hned nevyjasní, ale spíše než Windows sdružuje nativní podporu pro Linux a aplikace pro Android, tyto služby běží na nízkozdrojovém virtualizovaném subsystému (proto subsystém název). První verze WSL používala normální vrstvu kompatibility, ale pro WSL 2 a WSA, lehký virtuální stroj spouští v něm programy pro Linux a Android a umožňuje vám s nimi komunikovat prostřednictvím příkazového řádku nebo prostřednictvím skutečného UI.
Není to poprvé, co systém Windows zvolil takový přístup. V dobách Windows 7, Windows XP "Režim kompatibility" v podstatě pouze běžel na virtuálním počítači se systémem Windows XP a umožnil vám spustit jakýkoli nekompatibilní software.
Jaký je rozdíl mezi virtualizací a emulací?
Virtualizace a emulace vypadají jako velmi podobné pojmy – a skutečně, pokud nejste obeznámeni s výhodami obou, mohou vypadat stejně. Ale existují a několik zásadních rozdílů mezi oběma.
Virtualizace je proces, který může pouze simulovat systémy využívající stejnou základní základní architekturu a technologii jako hostitelský stroj. Pokud například používáte počítač s Windows x86, můžete vytvářet instance jiných počítačů, pouze pokud jsou také x86. Může to být jakýkoli systém, který chcete, ať už je to Windows, Linux nebo Android, ale musí to být x86.
Naproti tomu emulace může simulovat systém se zcela odlišnou základní architekturou. Dobrým příkladem toho jsou emulátory konzole. V případě emulátoru GameCube/Wii simulujete konzoli založenou na PowerPC na x86 nebo možná dokonce na ARM stroji. Hlavní rozdíl je v tom, že emulace různých instrukcí může přidat spoustu režie, což má za následek ztrátu výkonu – problém, který s virtualizovaným strojem mít nebudete.
Virtualizace je změna hry
Virtualizace je technologie stojící za virtuálními stroji, ale jak jsme se dnes dozvěděli, i když je to běžně považováno za její hlavní využití, není to zdaleka jediné. Nezmínili jsme žádné obchodní využití virtualizace, ale pokud je přidáme, je to docela mocný nástroj, který vám umožní udělat váš počítač všestrannějším.
Je to skvělá technologie, která sloužila jako změna hry v oblasti výpočetní techniky.